JP2007124524A - 音声品質確認システム、音声折返装置、および音声品質確認方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、移動機通信網におけるあらゆる通信方式における音声品質を、現実に合わせた評価を行うことのできる音声品質確認システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 音声品質確認装置１００は、ホワイトノイズを移動機２０１に予め定めた断続比で送信し、移動機２０１において折り返し送信されたホワイトノイズを受信する。音声品質確認装置１００では、受信されたホワイトノイズの周波数を解析する。そして、解析した周波数に基づいてアラームを報知する。
移動機２０１においては、受信したホワイトノイズを音声折返装置２００でインピーダンスの整合をとるようにして処理して、音声品質各に装置１００に対して折り返し処理する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信回線における通信品質を確認する音声品質確認システム、音声折返装置および音声品質確認方法に関する。

従来から移動通信網における音声品質の確認方法としては、ＭＯＳ（Mean Opinion Score）評価法が用いられていた。ＭＯＳ評価法とは、ある未知の特性を、人間の感覚に照らし合わせて人間が判断する場合、被験者がどう感じたか、というデータを大量に集めて数値化し、評価する手法である。このＭＯＳ評価法は、被験者の評価に対する認識の差から、多くのサンプルを必要とし、評価には多くの時間を要した。また、通信方式の異なるシステムにおいては音質の差が大きく、画一化された判断基準は存在せず、ＭＯＳ評価法による適切な評価ができない場合がある。

さらに、移動通信網における、その他の問題として、ネットワーク装置における音声に関する品質低下（無音・異音等）の問題、および移動機とネットワークとの整合性（異常な音声データによる異音／チャンネル切り替え時の異音・無音等）から、様々なパターンで発生する音声系の異常に対しては、異常が発生する度に現場にて再現試験を行う必要があった。

ここで、上述のようにＭＯＳ評価法を用いず、また現場での再現試験を行う必要のない方法として、特許文献１に記載の技術が挙げられる。この特許文献１には、デジタルデータまたはアナログデータで構成される試験信号を移動機に送信し、送信先である移動機から折り返された試験信号の受信情報をチェックすることにより、送信先である移動機の通話品質をチェックすることが記載されている。
特開平１１−１２７１０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、試験信号を送信して音声品質のチェックを行う場合は、ビットエラー率またはＳ／Ｎ比に基づいて判断しているが、可聴可能な音声としての評価を行うことができない。つまり、特許文献１に記載の技術では、デジタル的に音声品質を判断しているため、実際には人が何ら問題なく聞くことができる音声信号であっても、音声品質が不良と判断してしまう場合がある。また、通信方式の異なるシステムにおいては、通信方式ごとの音質の差が大きく、画一化された判断基準は存在しておらず、適切に音声品質を判断することが困難である。

そこで、本発明は、移動機通信網におけるあらゆる通信方式における音声品質を、現実に合わせた評価を行うことのできる音声品質確認システム、音声折返装置および音声品質確認方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の音声品質確認システムは、無線基地局で符号化された符号化音声データを受信するとともに、上記無線基地局に対して符号化音声データを送信する通信端末と、上記無線基地局に対して音声データを送信するとともに、上記無線基地局で復号化された音声データを受信することのできる情報処理装置と、を有する音声品質確認システムにおいて、上記情報処理装置は、ホワイトノイズを上記通信端末に予め定めた断続比で送信する送信手段と、上記通信端末から折り返し送信されたホワイトノイズを受信する受信手段と、上記受信手段により受信されたホワイトノイズの周波数を解析する解析手段と、上記解析手段により解析した周波数に基づいてアラームを報知するアラーム手段と、を備え、上記通信端末は、上記情報処理装置から送信され、上記無線基地局で符号化された符号化ホワイトノイズを受信して、当該符号化ホワイトノイズを復号化する復号化手段と、上記復号化手段より複号化されたホワイトノイズを折り返し処理する折返し手段と、上記折返し手段により折り返し処理されたホワイトノイズを符号化して出力する符号化手段と、を備えている。

また、本発明の音声品質確認方法は、無線基地局で符号化された符号化音声データを受信するとともに、前記無線基地局に対して符号化音声データを送信するとともに、複号化されたホワイトノイズをスピーカ端子から入力して、インピーダンスの整合性をとってマイク端子に出力する音声折返手段を備える通信端末と、前記無線基地局に対して音声データを送信するとともに、前記無線基地局で復号化された音声データを受信することのできる情報処理装置と、を用いた音声品質確認方法であって、上記情報処理装置が、ホワイトノイズを上記通信端末に予め定めた断続比で送信する送信ステップと、上記通信端末が、上記情報処理装置から送信され、上記無線基地局で符号化された符号化ホワイトノイズを受信して、当該符号化ホワイトノイズを復号化する復号化ステップと、上記通信端末が、複号化されたホワイトノイズをスピーカ端子から出力して、インピーダンスの整合性をとってマイク端子に入力することで折り返し処理する折返しステップと、上記通信端末が、折り返し処理されたホワイトノイズを符号化して出力する符号化ステップと、上記情報処理装置が、上記通信端末から折り返し送信されたホワイトノイズを受信する受信ステップと、上記情報処理装置が、受信されたホワイトノイズの周波数を解析する解析ステップと、解析した周波数に基づいてアラームを報知するアラームステップと、を備えている。

この発明によれば、情報処理装置において、ホワイトノイズを通信端末に予め定めた断続比で送信する。通信端末においては、ホワイトノイズを復号化し、複号化されたホワイノイズをスピーカ端子から出力して、インピーダンスの整合性をとってマイク端子に入力することで折り返し処理を行い、符号化処理して情報処理装置に折り返し出力する。そして、情報処理装置では、通信端末から折り返し送信されたホワイトノイズを受信し、受信されたホワイトノイズの周波数を解析して、解析した周波数に基づいてアラームを報知することができる。

これにより、受信されたホワイトノイズの周波数を解析することにより、良好に聴くことができるか否かという点に基づいた通信回線の品質を判断することができる。また、デジタルデータを用いて欠落したビットを検出する解析手法と比較して、音声としての品質を損なうことのない微妙な通信品質の劣化を無視した解析を行うことができる。さらに、ホワイトノイズのような音声信号を用いることにより、通信方式に制限されることなく、例えば、携帯電話におけるW-CDMA方式,ＰＤＣ方式、ＧＳＭ方式、およびcdma One方式、またはＩＰ電話などの様々な通信方式に、本発明を適用することができ、汎用性の高い音声品質確認システムを実現することができる。また、ホワイトノイズを予め定めた断続比で送信するため、通信端末側でホワイトノイズを除去することなく、ホワイトノイズとして復号化して符号化されたホワイトノイズを情報処理装置に出力することができる。

また、本発明の音声品質確認システムは、上記受信手段により受信されたホワイトノイズの周波数の平均値を算出する算出手段を備え、上記解析手段は、上記算出手段により算出された平均値に基づいて解析を行うことが好ましい。

この発明によれば、受信されたホワイトノイズの周波数の平均値を算出し、算出した周波数の平均値に基づいて解析手段による解析が行われるため、受信したホワイトノイズの周波数に異常値が含まれていたとしても、異常値を平均化して解析に影響を及ぼさないようにすることができ、瞬間的に生じたノイズなどを無視することができる。

また、本発明の音声品質確認システムは、上記解析手段は、通信方式、通信端末の種別または通信回線種別に対応して予め定められた基準データに基づいて、受信したホワイトノイズの周波数の解析を行うことが好ましい。

この発明によれば、通信方式、通信端末の種別（メーカ種別、または機種など）または通信回線種別に対応して予め定められた基準データに基づいて周波数の解析を行うため、例えば、W-CDMA方式,ＰＤＣ方式、ＧＳＭ方式、ＰＨＳ方式、またはcdma One方式などの通信回線種別、または通信方式、通信端末の種別ごとに周波数解析のための基準データを定めておき、この基準データに基づいて周波数の解析を行うことができる。

また、本発明の音声折返装置は、移動機のスピーカ端子およびマイク端子に接続して、上記スピーカ端子を介して入力された音声を上記マイク端子に入力させる音声折返し装置であって、上記スピーカ端子に接続可能とするスピーカ端子接続手段と、上記マイク端子に接続可能とするマイク端子接続手段と、上記スピーカ端子接続手段を介して入力された音声信号を、上記スピーカ端子および上記マイク端子のインピーダンスの整合をとって、上記マイク端子接続手段を介してマイク端子に伝達する伝達手段とを備えている。

この発明によれば、スピーカ端子接続手段及びマイク端子接続手段を用いて移動機のスピーカ端子およびマイク端子に接続するだけで、通話中におけるスピーカ端子を介して入力された音声（ホワイトノイズ）を、インピーダンスの整合をとってマイク端子に出力することができ、受信した音声（ホワイトノイズ）をそのまま発信側に送信することができる。そして、移動機に音声折返し装置を装着し、装着された移動機を各通信エリアに配置しておくことにより、通話音声の状態を、音声を発信する装置側に知らせることができる。

本発明によれば、受信したホワイトノイズの周波数を解析することにより、良好に聴くことができるか否かという点に基づいた通信回線の品質を判断することができる。

本発明は、一実施形態のために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態の音声品質確認装置１００を用いた音声品質確認システムのシステム構成図である。この音声品質確認システムは、音声品質確認装置１００と移動機２０１〜２０１ｃ（音声折返装置２００〜２００ｃを含む）とから構成されているものであって、音声品質確認装置１００は、固定通信網１１０、移動通信網１２０、および無線基地局１３０を経由して移動機２０１〜２０１ｃと通信することができる。また、音声品質確認装置１００は、固定通信網１１０のほかに、固定通信網１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃと通信接続することができ、それぞれ移動通信網１２０ａ〜１２０ｃ、無線基地局１３０ａ〜１３０ｃを経由して、移動機２０１ａ〜２０１ｃと通信することができる。

なお、無線基地局１３０ａ〜１３０ｃでは、出力する音声信号を符号化し、または受信した符号化された音声信号を復号化する処理が行われる。移動機２０１には、音声折返装置２００（音声折返手段）がスピーカ端子およびマイク端子を介して接続されており、移動機２０１が受信した音声信号を図示しない符号複号部（符号化手段、複号化手段）を用いて復号化して、復号化された音声信号を音声折返装置２００がそのままインピーダンスの整合をとって折り返し処理する。また、移動機２０１の符号複号部は、折り返されたホワイトノイズを符号化して、移動機２０１を介して通信網側に出力することができる。

このように構成された音声品質確認システムにおいて、音声品質確認装置１００は、移動機２０１に対して発呼して、音声通信として移動機２０１と通信接続する。そして、音声品質確認装置１００は、音声としてのホワイトノイズを、固定通信網１１０、移動通信網１２０、および無線基地局を経由して移動機２０１に送信することができる。移動機２０１は、音声品質確認装置１００から出力されたホワイトノイズを受信すると、音声折返装置２００にてホワイトノイズを折り返すための処理を行い、移動機２０１は折り返す処理がされたホワイトノイズを、接続された通信回線を経由して音声品質確認装置１００に対して送信することになる。

音声品質確認装置１００は、受信したホワイトノイズに基づいて通信回線を通った音声が劣化しているか否かを判断し、劣化していると判断できる場合には、固定通信網１１０および移動通信網１２０において通信不良を引き起こしていると判断することができる。なお、本実施形態において、ホワイトノイズとは、一定の周波数帯域（低域から高域にかけての周波数帯域全体）においてランダムに一定の信号成分が存在する信号をいう。このようなホワイトノイズを音声品質確認に用いることにより、音声品質確認装置１００は、一定の周波数帯域において安定して音声レベルを検出して判断することができ、通信回線の品質を判断することができる。

このように構成された通信ステムにおける音声品質確認装置１００の構成について説明する。図２は、音声品質確認装置１００のブロック図である。この音声品質確認装置１００は、ＩＳＤＮ回線制御部１０１（送信手段、受信手段）、制御装置１０２、試験信号発生装置１０３（送信手段）、および周波数解析装置１０４を含んで構成されている。以下、各構成について説明する。

ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）回線制御部１０１は、固定通信網１１０〜１１０ｃと通信接続する部分であり、音声信号（ホワイトノイズ）の送受信を行う部分である。

制御装置１０２は、オペレータの操作により定められた移動機２０１〜２０１ｃ宛てに発呼処理を行う部分であり、試験信号発生装置１０３および周波数解析装置１０４を制御する部分である。この制御装置１０２は、試験信号発生装置１０３から出力されたホワイトノイズをＩＳＤＮ回線制御部１０１に出力し、またＩＳＤＮ回線制御部１０１で受信したホワイトノイズを周波数解析装置１０４に出力する部分である。

試験信号発生装置１０３は、ホワイトノイズを生成して、予め定めた周期で、制御装置１０２に出力する部分である。この試験信号発生装置１０３は、おおよそ１０秒間ホワイトノイズを出力するものであって、１秒ごとのホワイトノイズの出力時間と非出力時間との比率をおおよそ７：３の割合にしている。すなわち、試験信号発生装置１０３は、０．７秒間ホワイトノイズを出力し、その後０．３秒間はホワイトノイズを出力することなく無音状態とすることが好ましい。このようにホワイトノイズの出力を制御することにより、移動機２０１〜２０１ｃ側では、符号化されたホワイトノイズを復号化することができ、移動機２０１〜２０１ｃ側でホワイトノイズを音声品質確認装置１００側に折り返して出力することができる。

ここで、ホワイトノイズは０．７秒間（または０．７秒間より短い時間）出力されることが好ましいことの理由について説明する。まず、試験信号発生装置１０３におけるホワイトノイズの出力区間の比率について説明する。図３は、試験音（ホワイトノイズ）の断続比（出力時間／１秒間）と移動機２０１におけるコーデック（CODEC：符号復号部）の誤動作率との関係を示すグラフである。通常、移動機２０１に備えられているコーデックは、予め定めた時間ホワイトノイズを受信した場合、そのホワイトノイズ（予め定められた周波数帯域の信号）を復号化しないように処理することにより、移動機のユーザに対して不快な音を聞かせないようにしている。本実施形態においては、ホワイトノイズの断続比０．７まではコーデックの誤動作率が高い位置で推移しているが、断続比０．７を超えたところでは、誤動作率が０または０に近い値を推移していることが分かる。すなわち、ホワイトノイズがおおよそ０．７秒より短く出力された場合、移動機側ではホワイトノイズであることを認識できずに復号してしまうこと分かる。

また、ホワイトノイズの誤検出に関するグラフについて説明する。図４は、ホワイトノイズにおけるアベレージングタイムと移動機におけるホワイトノイズの誤検出率との関係について示すグラフである。このグラフには、ホワイトノイズの出力時間が０．１秒間、０．３秒間、０．６秒間、および０．７秒間である場合についての、移動機におけるホワイトノイズの誤検出率を示すものである。なお、縦軸には、誤検出率（％）、横軸には、検出対象となるホワイトノイズのサンプル数を示す。このグラフから明らかなように、ホワイトノイズが０．１秒間、０．３秒間、および０．６秒間のそれぞれが出力される場合には、サンプル数が多くなるにつれてコーデックにおけるホワイトノイズの誤検出率は高くなることが分かる。逆に、ホワイトノイズが０．７秒間出力される場合は、０．６秒間出力される場合と比較して、誤検出率は著しく低くなっていることが分かる。したがって、ホワイトノイズの出力時間が０．７秒より長い場合には、誤検出率は、さらに低い値を示すものと推測される。

以上の図３および図４から理解できるように、０．７秒より長い時間ホワイトノイズが出力された場合、ホワイトノイズの誤検出率は極めて低い状態になることが分かり、すなわち移動機側でホワイトノイズを復号化させるためには、ホワイトノイズを０．７秒または０．７秒より短い時間出力することが必要とされることが分かる。

図２に戻り、引き続き説明する。周波数解析装置１０４は、移動機２０１〜２０１ｃにおいて折返し処理され、ＩＳＤＮ回線制御部１０１において受信されたホワイトノイズの周波数解析を行う部分である。この周波数解析装置１０４は、解析部１０４ａ（解析手段）、算出部１０４ｂ（算出手段）、およびアラーム部１０４ｃ（アラーム手段）を含んで構成されている。具体的には、解析部１０４ａは、受信したホワイトノイズに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）解析して、予め定めた周波数の範囲内に受信されたホワイトノイズがあるか否かを判断する。さらに具体的には、解析部１０４ａは異音を発生する基準を示す異音レベル規格、音声レベルが低下していることを示すレベル低下規格、無音状態であることを示す無音レベル規格のいずれの規格外にホワイトノイズが位置することになるかを判断することになる。

また、算出部１０４ｂは、解析対象となるホワイトノイズの周波数を一定時間サンプリングして平均化処理する部分である。算出部１０４ｂにより平均化処理されたホワイトノイズの周波数に基づいて、上述の解析部１０４ａは、ホワイトノイズの広帯域の特性を判断することができる。

また、アラーム部１０４ｃは、解析部１０４ａによるホワイトノイズの解析結果に基づいて、アラームを報知する部分である。このアラーム部１０４ｃは、解析結果に対応したアラーム内容を報知することができる。

ここで周波数解析装置１０４（解析部１０４ａ）が、ホワイトノイズが規格外にあるか否かを判断するときの具体例について説明する。図５は、ホワイトノイズの音声レベルと当該ホワイトノイズの周波数との関係において、周波数ごとに規格の範囲が定められたことを示す説明図である。この図５に示すように、周波数解析装置１０４（解析部１０４ａ）は、ホワイトノイズ５０４が、異音レベル規格５０１、レベル低下規格５０２、無音レベル規格５０３で示されるそれぞれの規格で示される範囲内にあるか、範囲外にあるかを判断することにより、通信回線の状態を判断することができる。つまり、解析部１０４ａは、異音レベル規格５０１より大きい音声レベルのホワイトノイズを受信した場合、およびレベル低下規格５０２により小さい音声レベルのホワイトノイズを受信した場合、それぞれ通信回線に異常があると判断することができる。また、レベル低下規格５０２により小さく設定されている無音レベル規格５０３より小さい音声レベルのホワイトノイズを受信した場合、通信回線が切断されている可能性があると判断することができる。

なお、解析部１０４ａは、異音レベル規格、レベル低下規格、または無音レベル規格のそれぞれの規格ごとにエラーとなった回数をカウントし、一定のエラー数がカウントされた場合、アラーム部１０４ｃが規格ごとに設定された警報を送出するようにしてもよい。また、解析部１０４ａは、通信方式、通信端末の種別（メーカ種別、または機種など）または通信回線種別に対応して予め定められた異音レベル規格、レベル低下規格、若しくは無音レベル規格を示す基準データに基づいて、受信したホワイトノイズの周波数の解析を行うようにしてもよい。これにより、通信方式、通信端末の種別（メーカ種別、または機種など）または通信回線種別に対応して定められた適切な基準データに基づいて解析を行うことができ、通信方式、通信端末の種別（メーカ種別、または機種など）または通信回線種別の違いによる精度の差のない解析判定を行うことができる。

つぎに、移動機２０１に接続される音声折返装置２００について説明する。図６は、音声折返装置２００の具体例を示す回路図である。この図６に示すように、この音声折返装置２００は、移動機２０１のマイク端子（図示せず）およびスピーカ端子（図示せず）に接続するものであって、スピーカ端子接続部６０１およびマイク端子接続部６０２を備え、その回路構成はＣＲ整合回路（伝達手段）からなるものである。このＣＲ整合回路は、移動機２０１のスピーカ端子から出力されたホワイトノイズ信号をインピーダンスの整合をとって、移動機２０１のマイク端子に入力させるものであって、０．３ＫＨｚ〜４．０ＫＨｚのオーディオ周波数帯において周波数特性を一定に保つように（つまり、電気的特性がフラットな周波数特性を保つように）したものである。このような音声折返装置２００を移動機２０１に備え付けることにより、音声品質確認装置１００から出力されたホワイトノイズはそのままの周波数特性を有して、音声品質確認装置１００に出力されることになる。

つぎに、このように構成された音声品質確認装置１００および移動機２０１（音声折返装置２００）の動作について説明する。図７は、音声品質確認装置１００の動作を示すフローチャートである。

試験信号発生装置１０３において、オペレータによりホワイトノイズ発生のためのパラメータが設定される（Ｓ１０１）。例えば、ホワイトノイズのオンオフ時間などのパラメータが設定される。そして、制御装置１０２がオペレータにより操作され、ＩＳＤＮ回線制御部１０１を介して設定された宛先に対して発呼処理がされる（Ｓ１０２）。ＩＳＤＮ回線の接続処理が行われると（Ｓ１０３）、試験信号発生装置１０３によりホワイトノイズが生成され、ホワイトノイズが発生し（Ｓ１０４）、ホワイトノイズが送信される（Ｓ１０５）。なお、上述したとおり、ホワイトノイズは、予め定められた断続比で送信され、好ましくは、ホワイトノイズ区間が０．７秒間、無音区間が０．３秒間の比率で繰り返し送信される。

そして、移動機２０１〜２０１ｃのいずれかから折返し送信されたホワイトノイズがＩＳＤＮ回線制御部１０１で受信され（Ｓ１０６）、受信されたホワイトノイズは制御装置１０２を介して周波数解析装置１０４に入力される。なお、制御装置１０２において受信されたホワイトノイズは周波数解析装置１０４に切り替え出力されるように処理されている。

周波数解析装置１０４の算出部１０４ｂより、受信されたホワイトノイズに対するＦＦＴ解析が行われ、周波数ごとの平均値が算出される（Ｓ１０８）。そして、周波数解析装置１０４の解析部１０４ａにより、算出部１０４ｂにより算出された平均値が予め定められた範囲内にあるか否かが判断される（Ｓ１０８）。周波数解析装置１０４の解析部１０４ａにより、平均値が予め定められた範囲内にあると判断された場合には、予め定められた試験回数が終了したか否かが判断され（Ｓ１０９）、終了したと判断された場合には、試験結果が良好であると判断される（Ｓ１１０）。そして、周波数解析装置１０４から制御装置１０２に対して試験終了の旨の指示信号が出力され、制御装置１０２においてＩＳＤＮ回線の切断処理が行われる（Ｓ１１１）。

また、Ｓ１０８で、周波数解析装置１０４の解析部１０４ａにより、平均値が予め定められた範囲内にないと判断された場合に、通信回線を保留したまま、通信回線に異常がある旨の警報がアラーム部１０４ｃにより報知される（Ｓ１１２）。具体的には、警報内容がディスプレイ（図示せず）に表示される。なお、平均値が異音レベル規格の範囲外であるか、レベル低下規格の範囲外であるか、または無音レベル規格の範囲外であるかのいずれかが、周波数解析装置１０４で判断され、その判断に応じた警報内容がディスプレイに表示されることになる。そして、オペレータの操作により異常解析の終了が行われると（Ｓ１１３）、その旨が周波数解析装置１０４から制御装置１０２に出力され、制御装置１０２においてＩＳＤＮ回線の切断処理が行われる（Ｓ１１４）。

なお、周波数解析装置１０４の解析部１０４ａにおいて、異音レベル規格、レベル低下規格、または無音レベル規格のそれぞれの規格ごとにエラーとなった回数がカウントされ、一定のエラー数がカウントされた場合、規格ごとに設定された警報をアラーム部１０４ｃが出力するようにしてもよい。すなわち、Ｓ１０８において、平均値が予め定められた規定値より大きいと判断した回数が予め定めた回数となった場合に、Ｓ１１２の処理を行うようにしても良い。

このように、移動機２０１から折り返し出力されたホワイトノイズを解析することで、通信回線に異常が発生しているか否かを音声品質確認装置１００のオペレータは判断することができる。

ここで音声品質確認装置１００におけるホワイトノイズの解析結果の具体例について説明する。図８は、通信回線が正常であるときのＦＦＴ解析の結果を示す図である。縦軸に音声レベル、横軸に周波数をとっている。図８に示すように、平均化されたホワイトノイズの各周波数は異音レベル規格以下であって、レベル低下規格異常である正常規格の範囲内にあることが分かる。Ｓ１０８においては、周波数解析装置１０４において、正常規格の範囲内に平均化されたホワイトノイズの各周波数がある場合には、警報を報知することなく、所定の試験回数が繰り返し行われる。

また、図９は、異音発生時のＦＦＴ解析の結果を示す図である。図９に示すように平均化されたホワイトノイズの各周波数の多くは、異音レベル規格を超えており、通信回線に異常が発生していることが分かる。Ｓ１０８においては、周波数解析装置１０４において、異音レベル規格を超えた範囲に平均化されたホワイトノイズの各周波数が所定個数以上検知される場合には、異音レベル規格を超えている旨の警報を報知する。

また、図１０は、無音発生時のＦＦＴ解析の結果を示す図である。図１０に示すように、平均化されたホワイトノイズは、無音レベル規格以下であり、同様に通信回線に異常が発生していることがわかる。Ｓ１０８においては、周波数解析装置１０４において、無音レベル規格を超えた範囲に平均化されたホワイトノイズの各周波数が所定個数以下検知される場合には、無音レベル規格を超えている旨の警報を報知する。

つぎに、音声品質確認装置１００から出力されたホワイトノイズを受信した移動機２０１の動作について説明する。図１１は、受信したホワイトノイズの折返し処理するときの移動機２０１の動作を示すフローチャートである。

移動機２０１において、音声品質確認装置１００からの発呼処理（図７のＳ１０２）に応じて自動的にまたは手動で着信処理がされる（Ｓ２０１）。そして、接続処理がなされ（Ｓ２０２）、ホワイトノイズが受信される（Ｓ２０３）。なお、音声品質確認装置１００から送信されたホワイトノイズは、固定通信網１１０、移動通信網１２０、無線基地局１３０を経由して移動機２０１に送信される。

ここで無線基地局１３０において、ホワイトノイズは無線通信のために符号化されており、移動機２０１においては、符号化されたホワイトノイズが受信されることになる。移動機２０１では、上述したとおり、所定時間内のホワイトノイズは復号化されることになり、復号化されたホワイトノイズは、移動機２０１内で処理される。また、移動機２０１のマイク端子およびスピーカ端子には、音声折返装置２００が備え付けられており、受信されたホワイトノイズはスピーカ端子から出力される。

そして、ホワイトノイズは音声折返装置２００内に取り込まれ、音声折返装置２００においては、インピーダンスの整合をとったホワイトノイズが移動機２０１のマイク端子に出力される。そして、マイク端子から入力されたホワイトノイズは音声品質確認装置１００に出力される（Ｓ２０４）。その後、音声品質確認装置１００による回線切断操作により、回線切断処理が行われる（Ｓ２０５）。

このように移動機２０１により受信されたホワイトノイズを音声折返装置２００において折り返すための処理を行って、受信したホワイトノイズをそのまま音声品質確認装置１００に出力することができる。

つぎに、本実施形態の音声品質確認システムの作用効果について説明する。この音声品質確認システムによると、音声品質確認装置１００から予め定めた断続比でホワイトノイズを送り、移動機２０１〜２０１ｃでは、スピーカ端子からホワイトノイズを出力し、これをインピーダンスの整合性をとってマイク端子に出力して、音声品質確認装置１００に送り返す。そして、音声品質確認装置１００においてそのホワイトノイズの周波数を解析することにより、良好に聴くことができるか否かという点に基づいた通信回線の品質を判断することができる。また、デジタルデータを用いて欠落したビットを検出する解析手法と比較して、音声としての品質を損なうことのない微妙な通信品質の劣化を無視した解析を行うことができる。さらに、ホワイトノイズのような音声信号を用いることにより、通信方式に制限されることなく、例えば、携帯電話におけるW-CDMA方式,ＰＤＣ方式、ＧＳＭ方式、およびcdma One方式、またはＩＰ電話などの様々な通信方式に、適用することができ、汎用性の高い音声品質確認システムを実現することができる。

また、音声品質確認システムによれば、周波数解析装置１０４において、受信されたホワイトノイズの周波数の平均値を算出し、この平均値に基づいて解析が行われるため、受信したホワイトノイズの周波数に異常値が含まれていたとしても、異常値を平均化して解析に影響を及ぼさないようにすることができ、瞬間的に生じたノイズなどを無視することができる。

また、音声品質確認システムによれば、通信方式、通信端末の種別（メーカ種別、または機種など）または通信回線種別に対応して定められた適切な基準データ（異音レベル規格、レベル低下規格、または無音レベル規格）に基づいて解析を行うことができ、通信方式、通信端末の種別（メーカ種別、または機種など）または通信回線種別の違いによる精度の差のない解析判定を行うことができる。

また、音声折返装置２００〜２００ｃによれば、移動機２０１〜２０１ｃのスピーカ端子およびマイク端子に接続するだけで、移動機２０１〜２０１ｃのスピーカ端子から出力された音声（ホワイトノイズ）を、インピーダンスの整合をとってマイク端子に入力させることができ、受信した音声（ホワイトノイズ）を音声品質確認装置１００に送信することができる。そして、移動機２０１〜２０１ｃに音声折返装置２００〜２００ｃを装着し、装着された移動機２０１〜２０１ｃを各通信エリアに配置しておくことにより、通話音声の状態を音声品質確認装置１００側で知ることができ、各移動機２０１〜２０１ｃとの間の通信回線の品質を音声品質確認装置１００側で判断させることができる。

なお、本実施形態においては、移動機２０１〜２０１ｃ等として説明したが、特に数を限定するものでなく、音声品質確認装置の処理能力に応じて接続数を増やすことが可能である。

本実施形態の音声品質確認装置１００を用いた音声品質確認システムのシステム構成図である。 音声品質確認装置１００のブロック図である。 試験音（ホワイトノイズ）の断続比（出力時間／１秒間）と移動機２０１におけるコーデックの誤動作率との関係を示すグラフである。 ホワイトノイズにおけるアベレージングタイムと移動機におけるホワイトノイズの誤検出率との関係について示すグラフである。 ホワイトノイズの音声レベルと当該ホワイトノイズの周波数との関係において、周波数ごとに規格の範囲が定められたことを示す説明図である。 音声折返装置２００の具体例を示す回路図である。 音声品質確認装置１００の動作を示すフローチャートである。 通信回線が正常であるときのＦＦＴ解析の結果を示す図である。 異音発生時のＦＦＴ解析の結果を示す図である。 無音発生時のＦＦＴ解析の結果を示す図である。 受信したホワイトノイズの折返し処理するときの移動機２０１および音声折返装置２００の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…音声品質確認装置、１０１…ＩＳＤＮ回線制御部、１０２…制御装置、１０３…試験信号発生装置、１０４…周波数解析装置、１０４ａ…解析部、１０４ｂ…算出部、１０４ｃ…アラーム部、１１０…固定通信網、１１０ａ…固定通信網、１１０…固定通信網、１２０…移動通信網、１３０…無線基地局、２００…音声折返装置、２０１…移動機。

Claims (5)

1. 無線基地局で符号化された符号化音声データを受信するとともに、前記無線基地局に対して符号化音声データを送信する通信端末と、前記無線基地局に対して音声データを送信するとともに、前記無線基地局で復号化された音声データを受信することのできる情報処理装置と、を有する音声品質確認システムにおいて、
   前記情報処理装置は、
   ホワイトノイズを前記通信端末に予め定めた断続比で送信する送信手段と、
   前記通信端末から折り返し送信されたホワイトノイズを受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信されたホワイトノイズの周波数を解析する解析手段と、
   前記解析手段により解析した周波数に基づいてアラームを報知するアラーム手段と、を備え、
   前記通信端末は、
   前記情報処理装置から送信され、前記無線基地局で符号化された符号化ホワイトノイズを受信して、当該符号化ホワイトノイズを復号化する復号化手段と、
   前記復号化手段より複号化されたホワイトノイズをスピーカ端子から入力して、インピーダンスの整合性をとってマイク端子に出力することで折り返し処理する折返し手段と、
   前記折返し手段により折り返し処理されたホワイトノイズを符号化して出力する符号化手段と、を備える
   ことを特徴とする音声品質確認システム。
2. 前記受信手段により受信されたホワイトノイズの周波数の平均値を算出する算出手段を備え、
   前記解析手段は、前記算出手段により算出された平均値に基づいて解析を行うことを特徴とする請求項１に記載の音声品質確認システム。
3. 前記解析手段は、通信方式、通信端末の種別または通信回線種別に対応して予め定められた基準データに基づいて、受信したホワイトノイズの周波数の解析を行うことを特徴とする請求項１および２に記載の音声品質確認システム。
4. 移動機のスピーカ端子およびマイク端子に接続して、前記スピーカ端子を介して入力された音声を前記マイク端子に入力させる音声折返し装置であって、
   前記スピーカ端子に接続可能とするスピーカ端子接続手段と、
   前記マイク端子に接続可能とするマイク端子接続手段と、
   前記スピーカ端子接続手段を介して入力された音声信号を、前記スピーカ端子および前記マイク端子のインピーダンスの整合をとって、前記マイク端子接続手段を介してマイク端子に伝達する伝達手段と、を備える音声折返し装置。
5. 無線基地局で符号化された符号化音声データを受信するとともに、前記無線基地局に対して符号化音声データを送信するとともに、複号化されたホワイトノイズをスピーカ端子から入力して、インピーダンスの整合性をとってマイク端子に出力する音声折返手段を備える通信端末と、前記無線基地局に対して音声データを送信するとともに、前記無線基地局で復号化された音声データを受信することのできる情報処理装置と、を用いた音声品質確認方法であって、
   前記情報処理装置が、ホワイトノイズを前記通信端末に予め定めた断続比で送信する送信ステップと、
   前記通信端末が、前記情報処理装置から送信され、前記無線基地局で符号化された符号化ホワイトノイズを受信して、当該符号化ホワイトノイズを復号化する復号化ステップと、
   前記音声折返手段が、複号化されたホワイトノイズをスピーカ端子から入力して、インピーダンスの整合性をとってマイク端子に出力することで折り返し処理する折返しステップと、
   前記通信端末が、折り返し処理されたホワイトノイズを符号化して出力する符号化ステップと、
   前記情報処理装置が、前記通信端末から折り返し送信されたホワイトノイズを受信する受信ステップと、
   前記情報処理装置が、受信されたホワイトノイズの周波数を解析する解析ステップと、
   解析した周波数に基づいてアラームを報知するアラームステップと、
   を備える音声品質確認方法。

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